한국 최초 초임계 CO₂ 대형 마트
2026년 초, 한국 과학기술정보통신부는 사상 최대 규모의 R&D 투자 계획을 발표했습니다. 기후, 환경 및 에너지 분야에 총 1,511억 원(약 8,650만 유로)이 배정될 예정으로, 이는 전년 대비 75.2% 증가한 규모입니다. 이 자금은 주로 수소 에너지 및 탄소 포집·활용(CCU)을 포함한 핵심 기술을 지원할 예정입니다. 과학기술정보통신부 관계자는 “프로젝트 수와 예산 규모가 확대됨에 따라, 기후 위기를 효과적으로 해결하는 데 도움이 되도록 이러한 사업을 효율적으로 관리할 것”이라고 밝혔습니다.
정부의 투자 확대에 앞서 기업들은 이미 행동에 나서고 있습니다. 이탈리아 베니스에 본사를 둔 세계 최고의 상업용 냉동 장비 제조업체인 아르네(Arneg)는 한국 자회사를 통해 한국 최초로 초임계 CO₂ 냉동 시스템을 갖춘 대형 마트를 완공함으로써, 소매업계의 저탄소 전환을 위한 가시적인 성공 사례를 제시했습니다.
Güntner가 공급한 ‘Flat VARIO CO₂ 가스 쿨러’도 이 프로젝트의 핵심 장비로 활용되었습니다.
선구자에서 벤치마크로: 재현 가능한 비즈니스 모델
장성군에 위치한 백양사농협 하나로마트는 2023년 9월에 문을 열었습니다. 1,375제곱미터 규모의 이 매장은 한국 최초로 초임계 CO₂(R744) 냉장 시스템을 도입했습니다. 점점 더 ESG 규제가 강화되는 가운데, 한국농협 소속 백양사농협은 지속 가능한 발전 방안을 적극적으로 모색했습니다.
기존 R404A 시스템 대비 초기 비용이 더 높음에도 불구하고, 백양사농협은 전국 2,200개 농협 매장의 친환경 전환을 주도하기 위해 아르네(Arneg)의 초임계 CO₂ 냉동 솔루션을 선택했습니다.
이러한 선택의 타당성은 운영 데이터를 통해 입증되었습니다:
시스템 비교: CO₂ 반밀폐형 인버터 유니트 vs. R404A 반밀폐형 유니트
- CO₂ 유니트는 R404A 유니트보다 34% 더 높은 성능계수(COP)를 제공합니다
장기 전기 비용 예상 비교
- R404A 시스템 대비 전력 소비량 57% 감소
- 일일 평균 가동률: 70%
- 평균 전기 요금: kWh당 0.26달러
CO₂ 배출량 감축
- 연간 탄소 발자국 감축량: 55.3톤 CO2eq(이산화탄소 환산량)
고압 운전 및 안정적 가동 보장
초임계 CO₂ 시스템에서 가스 쿨러는 고압 작동 조건 하에서 열 방출 효율과 시스템 안정성을 보장하는 핵심 구성 요소입니다.
이 획기적인 프로젝트에서 아르네와 협력하게 되어 매우 기쁩니다. 새로운 혁신 기술은 종종 의구심을 불러일으키기도 하지만, 저희 Güntner는 관련 과제를 해결할 충분한 역량을 갖추고 있습니다. 최첨단 연구 시설을 보유했을 뿐만 아니라 전 세계적으로 폭넓은 프로젝트 경험을 쌓아왔습니다. 유망한 정책들이 시행되고 있으므로 앞으로 더 많은 유사 프로젝트에 참여하게 되기를 기대하고 있습니다.
130 바(bar)의 토출 압력과 장기적인 안정적 가동이라는 프로젝트의 까다로운 요구 사항에 맞춰, Güntner는 초임계 CO₂ 사이클용으로 특별히 설계된 가스 쿨러를 공급했습니다.
이 장비가 없어서는 안 될 기술적 핵심 요소로 자리매김할 수 있었던 것은 다음과 같은 강점 덕분이었습니다:
- 높은 내압성: CO₂ 시스템에서 100 바(bar)를 초과하는 작동 압력에 부합
- 탁월한 방열 성능: 최대 주변 온도 38°C를 기준으로 설계된 시스템으로, 한국의 여름철 고온 환경에서도 성능 저하 없이 안정적인 COP를 유지
- 글로벌 엔지니어링 전문성: 극한 기후 지역에 구축된 프로젝트를 포함하여 전 세계 수많은 CO₂ 프로젝트에서 확보한 데이터와 현장 검증 결과를 활용하여, 신기술의 신뢰성에 대한 소유주의 우려 해소
이 CO₂ 시스템은 R404A 시스템보다 34% 더 높은 COP를 달성하여 고객의 기대를 완전히 충족시킵니다. 에너지 효율 및 신뢰성 측면에서, 이 장치에는 병렬 압축기, 주파수 변환기 및 백업 액체 리시버가 장착되어 있습니다. 또한 폐열을 회수하여 건물에 온수를 공급합니다.
기술 및 상업적 타당성에 대한 이중 검증
이 프로젝트는 한국 소매업계의 저탄소 전환을 보여주는 대표적인 사례가 되었습니다. 운영사는 대중에게 이 기술의 장점을 알리기 위해 마트 정문에 CO₂ 냉장 유니트를 설치하기도 했습니다. 한국은 아직 천연 냉매에 대한 보조금 정책을 시행하지는 않았으나, 업계에서는 천연 냉매 도입을 적극적으로 추진하고 있습니다.
백양사농협의 ‘하나로마트’ 프로젝트는 한국 최초의 초임계 CO₂ 적용 사례일 뿐만 아니라, 고압 작동 조건 하에서 Güntner 가스 쿨러의 신뢰성과 에너지 절감 효과를 입증한 사례입니다. 기후 관련 기술에 대한 국가 R&D 투자가 크게 증가하는 가운데 본 프로젝트는 한국 소매업계의 저탄소 전환을 위한 재현 가능하고 확장 가능한 기술 모델을 제시했습니다.
